(57)【要約】【課題】本発明では、野菜苗等を自律走行しながら畝に植え付ける苗移植機で、この苗移植機に搭載した移植苗が無くなると自動で苗トレイを補給しながら移植作業を継続できるようにする全自動苗移植システムを提供することが課題である。【解決手段】走行機体１３の前側或は後側に苗トレイＴを受け取る苗補給装置１８を設けた自律走行の自動苗移植機１と苗トレイＴを多数搭載する自律走行の自動苗搬送機４０を設けると共に、これら自動苗移植機１と自動苗搬送機４０を制御する統合制御装置５５を設け、自動苗移植機１に搭載の苗が無くなるか少なくなると自動苗移植機１と自動苗搬送機４０を互いに接近させて前記苗補給装置１８で自動苗搬送機４０から苗トレイＴを受け取り、苗の移植走行を続行すべく前記統合制御装置５５で制御した全自動苗移植制御システムとした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体（１３）の前側或は後側に苗トレイ（Ｔ）を受け取る苗補給装置（１８）を設けた自律走行の自動苗移植機（１）と苗トレイ（Ｔ）を多数搭載する自律走行の自動苗搬送機（４０）を設けると共に、これら自動苗移植機（１）と自動苗搬送機（４０）を制御する統合制御装置（５５）を設け、自動苗移植機（１）に搭載の苗が無くなるか少なくなると自動苗移植機（１）と自動苗搬送機（４０）を互いに接近させて前記苗補給装置（１８）で自動苗搬送機（４０）から苗トレイ（Ｔ）を受け取り、苗の移植走行を続行すべく前記統合制御装置（５５）で制御した全自動苗移植制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、野菜苗等を収容した苗トレイを自給しながら自律走行して、広い圃場を自動的に移植作業する全自動苗移植システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圃場を自律走行しながら農作業を行う自動農作業車として、トラクタやスピードスプレヤーや田植機等が特許文献に記載されている。例えば、特開２００８−１３１８８０号公報にＧＰＳを利用して圃場の走行作業位置を確認しながら自律走行する田植機が記載されている。
【特許文献１】特開２００８−１３１８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、野菜苗等を自律走行しながら畝に植え付ける苗移植機で、この苗移植機に搭載した移植苗が無くなると自動で苗トレイを補給しながら移植作業を継続できるようにする全自動苗移植システムを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１に記載の発明は、走行機体１３の前側或は後側に苗トレイＴを受け取る苗補給装置１８を設けた自律走行の自動苗移植機１と苗トレイＴを多数搭載する自律走行の自動苗搬送機４０を設けると共に、これら自動苗移植機１と自動苗搬送機４０を制御する統合制御装置５５を設け、自動苗移植機１に搭載の苗が無くなるか少なくなると自動苗移植機１と自動苗搬送機４０を互いに接近させて前記苗補給装置１８で自動苗搬送機４０から苗トレイＴを受け取り、苗の移植走行を続行すべく前記統合制御装置５５で制御した全自動苗移植制御システムとした。
【０００５】
この構成で、自動苗移植機１に搭載した苗が無くなるか少なくなると自動苗移植機１と自動苗搬送機４０が接近して自動苗搬送機４０に搭載する苗トレイＴを自動苗移植機１に移動して自動苗移植機１が移植作業に復帰する。自動苗搬送機４０に搭載の苗トレイＴが無くなれば、自動苗搬送機４０が供給位置に戻って人手或は自動で苗トレイＴを自動苗搬送機４０に積載する。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、自動苗移植機１と自動苗搬送機４０が接近して、自動苗搬送機４０が苗トレイＴを自動苗移植機１に補給しながら移植作業を続行するので、作業者が圃場へ入って作業することが無くなり、苗の移植作業の省力化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この発明の一実施例として自動苗移植機１の一例である野菜移植機１を図面に基づき詳細に説明する。
【０００８】
この野菜移植機１は、前輪３と後輪２からなる四輪の走行部１ａによって畝Ｕを跨いだ状態で走行機体（メインフレーム）１３を走行させながら、苗供給装置４と苗植付装置５等からなる植付部１ｂで苗トレイＴ内の野菜のポット苗を畝Ｕの上面に植付ける構成となっている。自動制御を解除して作業する場合には、作業者は、畝Ｕ間を歩きながら走行機体１３の後方に設けた操縦ハンドル６で適宜機体を操向操作する。以下、各部の構成について説明する。
【０００９】
走行部１ａは、走行機体１３の後部に装着するミッションケース７の上部にエンジン９が配置されて直接動力が伝動されている。エンジン９の左側面部には該エンジンの動力で駆動する油圧ポンプ１０が設けられている。また、エンジン９の上側には燃料タンク１１等が設けられ、その上部をボンネット１２が覆っている。
【００１０】
前輪３と後輪２を装着する走行機体１３の後部から後斜め後方に向けて後部フレーム１４を設け、この後部フレーム１４の上端に操縦ハンドル６を前端部が回動調節自在になるように取り付けられており、操縦ハンドル６の左右グリップ６ａは高さ調節できるようになっている。
【００１１】
後輪２は走行部ミッションケース７の左右側面から突出する左右後輪駆動軸１５に装着され、前輪３はメインフレーム１３の前端に操向可能に装着する左右前輪従動軸１６に軸支されている。
【００１２】
苗供給装置４は、メインフレーム１３から前上方に向けて設ける前フレーム１７に設けられ、前輪３よりも前方へ略水平に張り出す搬送ベルトからなる苗補給装置１８とこの苗補給装置１８の後部から後下方に張った苗送り装置１９で構成され、苗補給装置１８上の苗トレイＴが苗送り装置１９で後下方へ送られる。苗供給装置４の下方には空箱収納ケース３３を設けて、苗送り装置１９で苗取り装置２４に苗が取り出されて空になった苗トレイＴが落下収納する。
【００１３】
苗送り装置１９の上端に前照灯３１を設けて夜間に前を照らすようにしている。
植付部１ｂは、前側が前フレーム１７に枢支され後側が後部フレーム１４から前方へと突設したブラケット２１に枢着の昇降シリンダ２２に取り付けられた植付け昇降台２０に植付伝動ケース２３を装着し、この植付伝動ケース２３の上側に苗取り装置２４が装着され、下側に苗植付装置２５が装着されている。そして、苗送り装置１９から苗取り装置２４で苗を取り出し、苗植付装置２５へ供給して、この苗植付装置２５が畝Ｕへ降下して苗を植え付ける。
【００１４】
前記のブラケット２１上には補助苗載せ台２６を設け、この補助苗載せ台２６の荷枠先端で前記苗植付装置２５の真上位置にＧＰＳアンテナ２７を設けている。この補助苗載せ台２６は作業者が手動で植え付け作業を行う際に補給苗トレイを載せ置く。
【００１５】
メインフレーム１３の前後略中央に下方へ向けて付勢した畝センサ２８と鎮圧ローラ２９を設けている。畝センサ２８は畝高さを検出して植付け昇降台２０を昇降制御して苗の植付深さを一定にし、鎮圧ローラ２９は植え付けた苗の左右地面を押しつけて苗を安定すりと共に、鎮圧ローラ２９が畝Ｕの終端で外れて落下すると畝Ｕが終了したことを感知する畝終了センサとしても機能し、畝Ｕが終了すると隣の畝ＵへＵターンし畝センサ２８が畝Ｕを検出すると苗の植え付けを再開する。
【００１６】
以上の如き野菜移植機１の構成で、自動制御のためのセンサ類が次の如く設けられている。
苗補給装置１８の先端には前方へ向けて後述する自動苗搬送機４０との位置合わせをする位置確認センサ３０を設け、苗送り装置１９には苗トレイＴが無くなったことを検出する苗切れセンサ３２を設け、苗取り装置２４には苗の状態と苗を取ったことを検出する苗確認センサ３８を設ける。苗確認センサ３８は苗取り装置２４が取る２、３株前を監視し、欠株であればその株を苗取り装置２４が取らないように苗送り装置１９を早送りする。苗送り装置１９を早送りしても植付位置までに苗を取れない場合には走行速度を遅くしたり停止したりして調整する。
【００１７】
なお、苗の欠株は、苗補給装置１８から苗送り装置１９へ引き継ぐ位置に設けて、早めに欠株を発見するようにしても良い。
燃料タンク１１には燃料が少なくなったことを検出する燃料センサ３４を設け、操縦ハンドル６にはスロットルレバー３６の動きを検出するスロットルセンサ３７を設けている。
【００１８】
苗切れセンサ３２からの苗切れ信号によって、この苗切れセンサ３２の取付位置と植付間隔から苗が無くなる位置を算出して苗切れ位置として後述する統合制御装置６０へ送信する。なお、植付間隔によって苗切れセンサ３２の取付位置を変更して苗切れ位置送信タイミングに合わせても良い。
【００１９】
さらに、植付け昇降台２０の後端には下方に向けてライト付きカメラ３５を設けて植え付けた苗の状態を映している。
次に、自動苗搬送機４０を図２で説明する。
【００２０】
この自動苗搬送機４０は、左右の前輪４１と後輪４２を設けた走行車体４３に五段の棚４５を形成した棚枠４８を設け、バッテリ４３と車軸駆動モータ４４で移動可能にしている。棚４５は左右方向に開放し、各段に三列の苗トレイＴを載置可能にしている。
【００２１】
棚枠４８の上枠５４にカメラ付き抜き取り装置５０を前後左右に移動可能に設け、発育不良等の不良苗を苗トレイＴから抜き取って所定位置へ廃棄し、別の補給用苗を苗トレイＴの抜き取り位置へ補給するようにしている。また、水噴射ノズル５１と薬剤或は肥料の散布ノズル５２を前後左右に移動可能に設け、植え付け待機中に灌水し薬剤或は肥料を散布するようにしている。さらに、棚枠４８の上中央に位置してＧＰＳアンテナ４９を設けている。
【００２２】
棚枠４８の左右片側に、昇降シリンダ４６を前後移動可能に設け、この昇降シリンダ４６の上に苗トレイＴの取出し装置４７を設けて、棚枠４８上の苗トレイＴ位置に移動して苗トレイＴを引き出すようにしている。取出し装置４７を設けた側では前輪４１と後輪４２の棚枠４８との間を広くして取出し装置４７が前後に支障なく動けるようにし、反対側は前輪４１と後輪４２の棚枠４８との間を接近させて作業者が近づいて苗トレイＴを補充し易くしている。取出し装置４７は搬送ベルトで構成し、棚４５上の苗トレイＴを載せて引き出すのである。
【００２３】
図３で、自動苗移植機１と自動苗搬送機４０の動きを制御する統合制御装置６０による連携制御状態を説明する。統合制御装置６０は、畦際等に設置したり作業者が持参したりしている。
【００２４】
自動苗移植機１と自動苗搬送機４０は、ＧＰＳによって圃場内の位置を統合制御装置６０によって把握されている。
自動苗移植機１は、畝Ｕに沿って走行しながら苗を植え付け、一列の畝Ｕへの植え付けが終わるとＵターンして次の列の畝に移動して植付を続行するのであるが、苗切れセンサ３２で苗送り装置１９上の苗が終了し或は減少したことを検出すると、統合制御装置６０で自動苗移植機１が植え付け作業を中断して畝Ｕの端まで移動するように指令し、同時に自動苗搬送機４０を自動苗移植機１が移動してくる位置に移動するように指令する。
【００２５】
畝Ｕの端で出会った自動苗移植機１と自動苗搬送機４０は、まず、自動苗搬送機４０が棚４５から取出し装置４７上に移動し、次に自動苗移植機１の苗補給装置１８を位置確認センサ３０で取出し装置４７を確認しながら位置合わせして、自動苗搬送機４０の取出し装置４７が苗補給装置１８上に苗トレイＴを送り出す。空箱収納ケース３３の空苗トレイＴは、人手で取り出す。
【００２６】
このようにして、苗補給装置１８と苗送り装置１９に苗トレイＴを満載すると、自動苗移植機１が植え付けを中断した位置に戻って苗の植え付け作業を再開する。
図４は歩行型野菜移植機６０の実施例を示している。
【００２７】
この野菜移植機６０は、前輪６１と後輪６２からなる四輪の走行部によって畝Ｕを跨いだ状態で走行機体を進行させながら、苗供給装置６３と苗植付装置６４等からなる植付部６５で苗トレイＴ内の野菜のポット苗を畝Ｕの上面に植付ける構成となっている。作業者は、畝Ｕ間を歩きながら走行機体の後方に設けた操縦ハンドル６６で適宜機体を操向操作する。
【００２８】
走行機体の前部にミッションケース６７が搭載され、そのミッションケース６７の前部にエンジン６８が配置されている。エンジン６８の上側には燃料タンクが設けられ、その上部をボンネット６９が覆っている。
【００２９】
苗供給装置６３は、走行機体の上方後方側に配置されており複数個のソイルブロック苗を縦方向と横方向とに多数収容した苗トレイＴを後側が高くなるように傾斜して載置支持する苗タンク７２を設け、この苗トレイ移動装置の前方側に配置されていて苗取出爪７０によって前記苗トレイＴから苗を一つずつ取出して植付部６５へと搬送する苗取装置７１とから構成されている。
【００３０】
苗タンク７２は左右に往復移動し、この苗タンク７２に対して、苗タンク７２が左右中央位置に在る時は苗取出爪７０が苗タンク７２の左右幅だけ左右に動いて苗を抜き取り、苗タンク７２が左右に在る時は苗取出爪７０が苗タンク７２の左右幅の半分を動き残り半分は苗タンク７２が中央側に動いて苗の抜き取りを行う。このような苗取出爪７０と苗タンク７２の動きで、機体の左右バランスが安定する。
【００３１】
植付部６５の前側に、育苗トレイが載せられる予備苗載台７３が取り付けられている。
図５に示す歩行型野菜移植機６０は、前記図４の歩行型野菜移植機６０における駆動輪である後輪６２をクローラ走行装置７５に変更した実施例である。
【００３２】
このクローラ走行装置７５は、ミッションケース６７から左右に突出した駆動軸に固着の駆動輪７６と前後に移動調節する第一従動輪７７と上下に移動調節する第二従動輪７８にクローラベルト７９を巻きかけて構成している。
【００３３】
そして、軟らかい圃場を走行する場合は、第一従動輪７７を後方へ移動すると共に第二従動輪７８を上方へ移動してクローラベルト７９の接地面積を広げて沈み難くする。また、畦道などの硬い路面を走行する場合は、第一従動輪７７を前方へ移動すると共に第二従動輪７８を下方へ移動してクローラベルト７９の接地面積を狭くして旋回し易くする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】自動苗移植機の全体側面図である。
【図２】自動苗搬送機の全体側面図である。
【図３】走行部と植付部の制御状態を示す平面図である。
【図４】歩行型苗移植機の全体側面図である。
【図５】別実施例の歩行型苗移植機の全体側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  自動苗移植機
１３  走行機体（メインフレーム）
１８  苗補給装置
４０  自動苗搬送機
５５  統合制御装置
Ｔ  苗トレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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